当前位置:高中试题 > 物理试题 > 粒子在有界磁场中运动 > 在图示区域中,Y轴右方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为B,Y轴左方有匀强电场区域,该匀强电场的强度大小为E,方向与y轴夹角为450且斜向右上方...
题目
题型:不详难度:来源:
在图示区域中,Y轴右方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为B,Y轴左方有匀强电场区域,该匀强电场的强度大小为E,方向与y轴夹角为450且斜向右上方。有一质子以速度v0由X轴上的P点沿X轴正方向射入磁场,质子在磁场中运动一段时间以后从Q点进入Y轴左方的匀强电场区域中,在Q点质子速度方向与Y轴负方向夹角为45°,已知质子的质量为m,电量为q,不计质子的重力,(磁场区域和电场区域足够大)求:

(1)Q点的坐标。
(2)质子从P点出发到第三次穿越Y轴时的运动时间
(3)质子第四次穿越Y轴时速度的大小
答案
(1)质子的运动轨迹如图

            (4分)
(2)从P到Q的运动时间(2分)
质子在电场中先作减速运动并使速度减为零,然后反向
运动,在电场中运动的时间
                       (2分)
质子从Q运动到D的时间       (2分)
所以,质子从P点出发到第三次穿越Y轴所需时间
               (2分)
(3) 质子第三次穿越Y轴后,在电场中作类平抛运动,由于v0与Y正方向成45°角,
所以第四次穿越Y轴时
                             (3分)
则沿电场方向速度分量为   (3分)
所以,速度的大小为   (2分)
解析

核心考点
试题【在图示区域中,Y轴右方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为B,Y轴左方有匀强电场区域,该匀强电场的强度大小为E,方向与y轴夹角为450且斜向右上方】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示的正方形平面oabc内,存在着垂直于该平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,已知正方形边长为L,一质量为m,带电量为+q的粒子(不计重力)在t=0时刻平行于oc边从0点射入磁场中,
(1)若带电粒子从a点射出磁场,求带电粒子在磁场中运动的时间以及初速度的大小;
(2)若磁场的磁感应强度按如图所示的规律变化,规定磁场向外的方向为正方向,磁感应强度的大小为Bo,则要使带电粒子能从oa边界射出磁场,磁感应强度B的变化周期T的最小值应为多少?
(3)若所加磁场与第(2)问中相同,则要使粒子从b点沿ab方向射出磁场,满足这一条件的磁感应强度的变化周期T及粒子射入磁场时的速度Vo应为多少?(不考虑磁场变化产生的电场 )
题型:不详难度:| 查看答案
在一个边界为等边三角形的区域内,存在一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场,在磁场边界上的P点处有一个粒子源,发出比荷相同的三个粒子a、b、c(不计重力)沿同一方向进入磁场,三个粒子通过磁场的轨迹如图所示,用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间;用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径,则下列判断正确的是
A.ta=tb>tcB.tc>tb>taC.rc>rb>raD.rb>ra>rc

题型:不详难度:| 查看答案
如图所示的空间分为I、Ⅱ两个区域,边界AD与边界AC的夹角为300,边界AC与MN平行,I、Ⅱ区域均存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,Ⅱ区域宽度为d,边界AD上的P点与A点间距离为2d.一质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v=2Bqd/m,
沿纸面与边界AD成600的图示方向从左边进入I区域磁场(粒子的重力可忽略不计).
(1)若粒子从P点进入磁场,从边界MN飞出磁场,求粒子经过两磁场区域的时间.
(2)粒子从距A点多远处进入磁场时,在Ⅱ区域运动时间最短?
(3)若粒子从P点进入磁场时,在整个空间加一垂直纸面向里的匀强电场,场强大小为E,当粒子经过边界AC时撤去电场,则该粒子在穿过两磁场区域的过程中沿垂直纸面方向移动的距离为多少?
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,倾斜挡板NM上有一个小孔K,NM与水平挡板NP成60°角,K与N间的距离。现有质量为m,电荷量为q的正电粒子组成的粒子束,垂直于倾斜挡板NM,以速度v0不断射入,不计粒子所受的重力。 

(1)若在NM和NP两档板所夹的区域内存在一个垂直于纸面向外的匀强磁场,NM和NP为磁场边界。粒子恰能垂直打在水平挡板NP上,求匀强磁场的磁感应强度的大小。
(2)若在NM和NP两档板所夹的区域内,只在某一部分区域存在一与(1)中大小相等方向相反的匀强磁场。从小孔K飞入的这些粒子经过磁场偏转后也能垂直打到水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求粒子在该磁场中运动的时间。  
(3)若在(2)问中,磁感应强度大小未知,从小孔K飞入的这些粒子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求该磁场的磁感应强度的最小值。 
题型:不详难度:| 查看答案
扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图:Ⅰ、Ⅱ两处的条形匀强磁场区边界竖直,相距为L,磁场方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为-q、重力不计的粒子,从靠***行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为U,粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区,射入时速度与水平和方向夹角

(1)当Ⅰ区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时,粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为,求B0及粒子在Ⅰ区运动的时间t0
(2)若Ⅱ区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0,求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差h
(3)若L2=L1=L、B1=B0,为使粒子能返回Ⅰ区,求B2应满足的条件
(4)若,且已保证了粒子能从Ⅱ区右边界射出。为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射出的方向总相同,求B1、B2、L1L2之间应满足的关系式。
题型:不详难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.